中图版-必修一-第一章 宇宙中的地球-第二节 太阳对地球的影响

《太阳对地球的影响》学案一、基础梳理（一）太阳辐射对地球的影响1．宇宙中对地球生命最重要的天体是太阳，距离地球约亿千米。2．太阳的物质成分氢和氦，形态气态，表面温度6000开，能量来源于内部的核聚变反应。3．太阳辐射的概念：太阳源源不断地以电磁波的形式向宇宙空间放射和传递能量。4．太阳辐射的波长分布：波长范围主要在～微米之间；太阳辐射能主要集中波长在～微米之间的可见光区。5．太阳辐射对地理环境的影响：①为地球提供光和热，还可转变为其它多种形式的能量，如煤炭、石油、天然气，水能、风能、波浪能、电能等，太阳辐射能是人类生产生活的主要能源。②维持着地表温度，为地球上的水循环、大气运动和生物的活动提供了能量，影响着地理环境的基本特征。太阳活动对地球的影响1．太阳的外部结构：我们能直接观察到的太阳，是太阳的外部大气层，从里到外分为光球、色球和日冕三层。我们平时肉眼看到的明亮太阳是其中的光球层。2．太阳活动及其表现：太阳活动的主要标志是黑子和耀斑。类型黑子耀斑位置光球色球概念光球上暗黑的斑点色球上很亮的斑块成因光球上的漩涡，因温度比周围低而显得暗一些。太阳大气能量高度集中释放相互关系黑子和耀斑出现的时间和对应区域往往具有一致性周期11年3．太阳活动对地球的影响：（1）影响地球气候：地球上的气候变化与太阳黑子活动的周期具有相关性（2）影响地球电离层：耀斑爆发发射的强烈电磁波干扰地球高空的电离层，影响无线电通信，甚至使无线电短波通信发生短时中断。（3）影响地球磁场：①高能带电粒子流干扰地球磁场产生磁暴现象，②高能带电粒子轰击两极地区高层大气，出现极光现象。二、思考发现1．地球上哪些部门应特别关注太阳活动预报？2．若无太阳辐射，地球上哪些现象将会消失？请列举三例。三、绘图创新1．绘图总结太阳辐射的概念、能量来源、波长分布、对地球环境和人类的影响。2．绘图总结太阳活动的类型、分布、周期、对地球的影响。知识点一、太阳辐射对地球的影响重难疑点突破1．太阳能量的来源和太阳辐射的概念太阳巨大的能量来自其内部的核聚变反应。太阳内部在高温和高压状态下，发生核聚变反应，即4个氢原子核经过一系列的核聚变反应变成1个氦原子核，从而释放出巨大的能量。其核心温度可达1500万开，表面温度约6000开。太阳辐射的概念：太阳源源不断地以电磁波的形式向宇宙空间放射能量，叫太阳辐射。【拓展】电磁波概念和种类：自然界的任何物体，都以电磁波的形式时刻不停地向外传递能量。无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线都是电磁波。它们的波长不同，特性和作用也有很多不同。电磁波在真空中的传播速度为30万千米/秒。【歌诀记忆】太阳气球氢和氦，表面温度6000开，太阳辐射能量多，释放形式电磁波。2．太阳辐射波长范围及其能量分布【图表转换】观察图1—2—2，读取、分析并表达信息，可转换为表格：紫外线可见光红外线总太阳辐射波长范围～微米～微米～微米主要在～微米之间能量分布7%50%43%100%【思维拓展防误强记】错解：紫外线、红外线是紫色光和红色光。正解：可见光经三棱镜分光后成为一条由赤、橙、黄、绿、青、蓝、紫等各种颜色组成的光带，其中波长最短的是紫色光，波长最长的是红色光。比紫色光波长更短的在紫色光之外，称紫外线。比红色光波长更长的在红色光之外，称红外线。二者都在可见光之外，所以肉眼不可见。3.太阳辐射对地球地理环境和人类的影响【学法指导】反复研读课文和图1—2—3，联系自然和人类生产生活实际和以前所学相关知识，发现思考领悟。（1）太阳辐射为地球提供光和热。地球上的能量大部分直接或间接来自太阳（如下图）。（2）太阳辐射影响着地理环境的基本特征。太阳辐射维持着地表温度，通过为地球上的水循环、大气运动和生物活动提供能量，而影响着地理环境的基本特征（如下图）。（3）太阳辐射影响人类生产生活和生存。①太阳辐射能是人类日常生活和生产的最重要能源。一方面，人们使用太阳能电池、太阳能暖房、太阳灶和阳光沙滩等直接利用太阳能发电、烘干取暖、烧水做饭、阳光沐浴等。另一方面间接利用太阳能服务于生产和生活，如使用生物能、水能、风能、沼气能等由太阳能转化成的清洁能源，大量使用的煤炭、石油、天然气等化石燃料，则是地质时期由生物固定后储存的太阳能。②太阳辐射通过影响人类赖以生存的地理环境的变化而影响人类。图表·案例·探索【读图“思考”空间】1.读课本图1—2—3，太阳辐射的纬度分布示意，思考：思考一：①太阳辐射在各纬度的分布有什么规律？②地球表层的自然景观在各纬度的变化有什么规律？两者之间有什么因果关系？回答：①年太阳辐射总量总体上随纬度增高而递减（这是因为太阳高度越大，单位面积获得的太阳光热越多；反之太阳高度越小，获得的太阳光热越少）。②地球表层的许多自然景观（如地球上的五带、气压带和风带，降水量、植被带、自然带等）都随纬度不同而变化，其根本原因是太阳辐射随纬度增高而递减。思考二：地球表面年太阳辐射总量最多的地区为什么是青藏高原？热带沙漠气候区的年太阳辐射总量比热带雨林气候区为什么丰富？怎样分析各地太阳辐射的分布状况？回答：青藏高原地势高，空气稀薄，加之晴天多，纬度较低，太阳高度较大，导致太阳辐射被大气削弱的少，日照强，而且日照时间长，到达地面的太阳辐射多。热带沙漠气候区晴天特别多，日照强，日照时间长，到达地面的太阳辐射多；热带雨林气候区阴天多，云层大，对太阳辐射削弱作用强，日照弱，日照时间短，到达地面的太阳辐射少。【反思归纳】分析各地太阳辐射的分布状况应从各地纬度（太阳高度）、海拔（空气疏密）、天气（阴晴云雾）等几个因素去思考，既要考虑综合影响，又要找出主要原因。太阳高度太阳高度越大，阳光穿过大气的距离越短，被大气削弱的越少，到达地面的太阳辐射越多；反之则越少。太阳高度越大，光热越集中，单位面积上获得的太阳辐射越多；反之则少。太阳高度的纬度差异是造成太阳辐射从低纬度向高纬度递减的主要原因。大气透明度海拔海拔越高，空气越稀薄，被大气削弱的太阳辐射越少，到达地面的太阳辐射越多；反之则越少。天气云雾越少、越薄，被大气削弱的太阳辐射越少，到达地面的太阳辐射越多；反之则越少。日照时间昼长同一地区，夏季白昼长，日照时间长，太阳辐射多；冬季则相反。天气晴天多，日照时间长，太阳辐射多；阴天多则相反。【绘图创新乐园】绘图总结太阳辐射的概念、能量来源、波长及其能量分布、对地球环境和人类的影响。经典题型导引【例题精讲1】有关太阳辐射的叙述，正确的是（）A.太阳辐射是一种电磁波，大约8分多钟即可到达地球B.太阳辐射能量来源于太阳内部的核裂变反应C.太阳辐射能是地球上大气、水、生物和地震活动的主要动力D.人类使用的煤炭、石油、天然气等能量来自地下，与太阳辐射能无关解析：太阳辐射是一种电磁波，它以光速度传播，日地距离约1．5亿千米，太阳光约8分钟即可到达地球；太阳的能量是在高温高压的情况下由四个氢原子核聚变成一个氦原子核释放出来的；太阳辐射为地球上的大气、水、生物等的活动和变化提供了动力，而地震活动的动力来自地球内部的能量；煤、石油、天然气实际上是地质史上生物遗体经过漫长的地质年代演化而来的，而生物则固定了大量的太阳能。答案：A。【变式训练1】关于太阳辐射能分布的叙述错误的是（）A.太阳辐射能按波长主要分布于内部的核聚变反应区B.太阳辐射能主要分布于可见光区C.地表太阳辐射总量大致从低纬向高纬递减D.地表太阳辐射总量最大值没在赤道地区知识点二、太阳活动对地球的影响1.太阳的外部结构和太阳活动【学法指导】读图1—2—4、1—2—5、1—2—6，结合实际观察，比较分析、整理表达。太阳的外部结构太阳外部的大气层，从里到外分为光球层、色球层和日冕层。我们平时能够看到的明亮太阳是其中的光球层，色球层和日冕层只有日全食时或用特制望远镜、日冕仪才能看到。太阳活动及其表现太阳外部大气的变化，甚至是激烈的变化，叫太阳活动。主要类型见下表：类型位置概念成因相互关系周期黑子光球光球上暗黑的斑点光球上的漩涡，因温度比周围低而显得暗一些。黑子和耀斑出现的时间和对应区域往往有一致性约11年耀斑色球色球上很亮的斑块太阳大气能量高度集中释放2.太阳活动对地球的影响（重点）【学法指导】阅读课文、图1—2—7，1—2—8、1—2—9等相关资料，思考、探究、总结。太阳活动影响着地球的自然现象、人类的生存环境，甚至直接影响人类活动。（1）与气候有一定相关性：黑子活动高峰年诱发地球反常气候频发，一些地区的降水变化周期与黑子的变化周期大致一致。（2）干扰电离层和无线电通信：耀斑爆发发射的强烈电磁波会扰乱地球高空能反射传播无线电信号的电离层，进而影响无线电通信，甚至使无线电短波通信发生短时中断。（3）产生磁暴，影响指南针指南：太阳大气高能带电粒子流会干扰地球磁场，是指南针剧烈震动而不能正确指示方向。（4）出现极光：太阳大气的高能带电粒子流“轰击”地球两极地区的高层大气，使空气分子发生电离，使大气发光。【拓展】其他影响：①耀斑发射的高能粒子会损害航天器的太阳能电池及电子线路，进而损坏航天器和卫星；②超过一定剂量的粒子辐射会损害宇航员及高纬或极区飞机乘客的健康，甚至危害生命；③耀斑引发附加感生电压，破坏供电网络系统。所以航空、航天、通讯、电力等易受太阳活动影响的部门应与太阳预报部门建立密切联系，主动预防来自太阳的“天灾”。图表·案例·探索【读图“思考”空间】读图1—2—7美丽的极光，思考回答：什么是极光？极光是怎样产生的？出现的时间和地点有什么特点？为什么？回答：地球两极地区的夜空，常会看到淡绿色、红色、粉红色的光弧或光带，称极光。极光产生的原因：太阳大气的高能带电粒子流“轰击”地球两极地区的高层大气，使空气分子发生电离，导致大气发光。因为太阳大气高能带电粒子流到达地球上空时，受到地球磁场的作用，会分成两股分别“吹”向南北两极上空，才导致极光的产生，所以极光只能出现在极地高纬度地区的上空；由于极光比较暗淡，白天会被阳光淹没，因此极光只有在夜间才能看到，两极地区出现极昼时，看不到极光。【“案例”“探索”网页】1．仔细观察课本图1—2—1，思考：太阳黑子活动的周期大致为多少？不同地区的年降水量呈现怎样的变化？这种变化与太阳黑子活动的周期有什么关系？点拨：从红色曲线可以看出，邻近两个太阳黑子数量最多年（或最少年）之间的时间间隔为11年，因而太阳黑子活动呈现周期性变化，且周期为11年。从蓝色为曲线可以看出，不同地区的年降水量的变化也大致呈11年的周期变化。各地年降水量与太阳黑子相对数之间存在一定的相关性：有的地区呈正相关，有的地区呈负相关，有的地区有时呈正相关，有时呈负相关。2．仔细观察图1—2—8、1—2—9和文字资料，思考：太阳活动与各地旱涝有什么关系？研究太阳活动与旱涝的关系有什么意义？点拨：（1）研究表明，地球上的旱涝灾害与太阳活动存在相关性，但是，太阳活动影响地球大气、气候的机理还有待进一步探讨、验证。（2）研究太阳活动与旱涝的关系，明确太阳活动对地球大气和气候的影响，有利于发布准确的天气预报，提高防灾减灾能力。【绘图创新乐园】绘图示意总结太阳活动的类型、分布、周期、对地球的影响11年光球色球日冕11年光球色球日冕黑子耀斑高能带电粒子流地球太阳内部气候变化极光磁暴电离层扰动★经典题型导引【例题精讲2.】公元前28年（即汉成帝河平元年），曾记载“三月乙未，日出黄，有黑气大如钱，居日中央”。据此回答：记载中所说的黑气及其产生位置分别是指（）A.耀斑和光球B.黑子和光球C.耀斑和色球D.太阳风和日冕 解析：太阳光球层上常出现一些黑暗的斑点，叫黑子。黑子实际并不黑，只是因为它的温度比太阳表面其他地方低，所以才显得暗一些。答案：B【变式训练2】下列叙述正确的是（）A.太阳大气从外向里分为光球、色球、日冕三层B.色球某些区域突然出现大而亮的斑块即耀斑C.耀斑爆发时到达地面的可见光增多、紫外线减少D.太阳活动对人造卫星的运行没有影响整合要点构建脑图太阳成分温度主要成分氢和氦，表面温度6000K能量来源内部核聚变反应太阳辐射概念太阳源源不断地以电磁波形式向宇宙空间放射能量波长分布主要波长在微米之间，可见光区能量占50%影响环境维持地表温度，为地球水循环、大气运动和生物活动提供能量，影响地理环境基本特征人类太阳辐射能是人类日常生活和生产的最重要能源地表分布因素太阳高度（纬度高低）天气（阴晴）地势（大气疏密）昼长（长短）分布纬度低太阳高辐射强纬度高太阳低辐射弱晴天辐射强阴天辐射弱高地气稀辐射强低地气密辐射弱昼长辐射多昼短辐射少太阳活动太阳大气光球层色球层日冕层类型形态黑子：黑斑点耀斑：亮斑块太阳风：带电粒子流关联性周期黑子增强的年份和区域是耀斑、太阳风活动强烈的年份和区域；周期约为11年影响地理环境和人类活动（1）干扰电离层：耀斑发射强电磁波干扰地球电离层，影响无线电通信（2）产生磁暴：高能带电粒子流干扰地球磁场，使指南针不能正确指示方向（3）产生极光：高能带电粒子流“轰击”地球极地高层大气，产生极光（4）影响气候、航天、发电等【拓展阅读】我国的太阳能资源及市场前景我国拥有丰富的太阳能资源。据统计，每年中国陆地接收的太阳辐射总量，相当于24000亿t标煤，全国总面积2/3地区年日照时间都超过2000h，西北一些地区更是超过3000h。另一方面，随着当前世界光电技术及其应用材料的飞速发展，光电材料成本成倍下降，光电转换率不断提高，这将大幅度降低太阳能发电成本。我国太阳能资源分布的主要特点有：太阳能的高值中心和低值中心都处在北纬22°～35°这一带，青藏高原是高值中心，四川盆地是低值中心；太阳年辐射总量，西部地区高于东部地区，而且除西藏和新疆两个自治区外，基本上是南部低于北部；由于南方多数地区云雾雨多，在北纬30°～40°地区，太阳能的分布情况与一般的太阳能随纬度而变化的规律相反，太阳能不是随着纬度的增加而减少，而是随着纬度的增加而增长。从全国太阳年辐射总量的分布来看，西藏、青海、新疆、内蒙古南部、山西、陕西北部、河北、山东、辽宁、吉林西部、云南中部和西南部、广东东南部、福建东南部、海南岛东部和西部以及台湾省的西南部等广大地区的太阳辐射总量很大。尤其是青藏高原地区最大，那里平均海拔高度在4000m以上，大气层薄而清洁，透明度好，纬度低，日照时间长。例如被人们称为“日光城”的拉萨市，1961年至1970年的平均值，年平均日照时间为，相对日照为68％，年平均晴天为天，阴天为天，年平均云量为，太阳总辐射为816kJ／cm2·a，比全国其它省区和同纬度的地区都高。全国以四川和贵州两省的太阳年辐射总量最小，其中尤以四川盆地为最，那里雨多、雾多，晴天较少。例如素有“雾都”之称的成都市，年平均日照时数仅为，相对日照为26％，年平均晴天为天，阴天达天，年平均云量高达。其它地区的太阳年辐射总量居中。课堂演练太阳是对地球最重要的天体。1．关于太阳的正确叙述是（）①巨大炽热的气体球②主要成分是氢和氧③距离地球最近的天体④与地球形成发展关系最密切的天体A．①② B．②③C．①④ D．②④2．太阳辐射对地球的影响是（）A．太阳辐射是地球上获得能量的主要源泉，其能量集中于波长在～微米之间的可见光区B．太阳辐射是地球上地震活动、火山爆发的主要动力C．煤、石油和天然气是从地下开采出来的，所以这些能源不属于太阳辐射能D．“万物生长靠太阳”说明太阳辐射能与农业生产密切相关3．太阳辐射的纬度变化导致地球上（）A．不同纬度获得热量的差异B．不同经度获得热量的差异C．不同海拔高度获得热量的差异D．不同海陆位置获得热量的差异4．关于太阳活动的叙述正确的是（）A．太阳活动最主要的类型是黑子和耀斑B．黑子变化的周期大约是12年C．耀斑是太阳活动强弱的标志D．黑子是太阳活动最激烈的显示5．太阳活动对地球造成的影响有（）①引起潮汐现象②干扰无线电短波通讯③产生“磁暴”现象④诱发降水量变化A.①②③ B.②③④C.①②④ D.①③④6．读右图，思考回答太阳辐射的有关问题：（1）太阳辐射指___________，其波长主要在_____～______微米之间；能量集中在图中_______表示的________区，波长在____～____微米之间。射入教室内的太阳光属于太阳辐射中的_______部分，主要是从太阳外部的______层发出的。（2）太阳辐射中大约能到达地球的比例只有_____分之一。对地球地理环境却产生了巨大的影响：①为地球提供_____和______，还可转变为其它多种形式的能量服务于人类生产生活，如____、______等。②维持着地表____，为地球上的水_____、大气_____和_____的活动提供了_____，影响着地理环境的_______特征。太阳辐射能总量在地表大致从低纬度向高纬度_________。7．读“太阳黑子与年降水量的相关性示意图”，回答以下问题：（1）A、B、C三幅图中，能够反映中纬度太阳黑子与年降水量相关性的是___________。（2）太阳黑子和年降水量年际变化的周期大约为____________年。（3）不同纬度带的降水量与黑子相对数之间有怎样的相关性？（4）黑子增多时，还会产生哪些太阳活动？对地球和人类可能造成什么影响？体验高考（2009年福建高考题）云量是以一是内云遮蔽天空的百分比来表示。下图示意我国某地区多年平均云量日均值分布完成1～2题。1．据图中信息判断()A．甲地多年平均日照时数小于乙地B．甲地多年平均气温日差大于乙地C．乙地多年平均相对湿度小于丙地D．丙地云量空间变化大于丁地2．影响乙地等值线向北弯曲的最主要因素是()A．地形 B．季风C．纬度位置 D．海陆位置第二节太阳对地球的影响【基础梳理】一、1．太阳2．氢和氦气态6000开核聚变反应3．电磁波放射和传递4．可见光5．光和热煤炭、石油、天然气，水能、风能、波浪能、电能太阳辐射能温度，基本运动生物能量循环二、1．光球色球日冕光球2．黑子耀斑暗黑很亮温